Nouvel appareil pour la mesure des sensations tactile - article ; n°1 ; vol.24, pg 171-181

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L'année psychologique - Année 1923 - Volume 24 - Numéro 1 - Pages 171-181
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Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

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Publié le 01 janvier 1923
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Langue Français
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Annette Baron
A. Meifred-Devals
I. Nouvel appareil pour la mesure des sensations tactile
In: L'année psychologique. 1923 vol. 24. pp. 171-181.
Citer ce document / Cite this document :
Baron Annette, Meifred-Devals A. I. Nouvel appareil pour la mesure des sensations tactile. In: L'année psychologique. 1923 vol.
24. pp. 171-181.
doi : 10.3406/psy.1923.4515
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1923_num_24_1_4515ET REVUES NOTES
NOUVEL APPAREIL POUR LA MESURE
DES SENSATIONS TACTILES
(Laboratoire de psychologie physiologique de la Sorbonne
et de physiologie des sensations du Collège de France).
Par Annette Baron et A. Meifreid-Devals
L'appareil que nous allons décrire et auquel nous avons donné
le nom d' « Esthésiomètre Liminal » a été établi dans le but de r
épondre aux besoins de recherches en cours sur les rapports entre
la durée et l'intensité de l'excitation tactile.
En effet, les dispositifs utilisés jusqu'à ce jour pour l'étude des
sensations de pression ne nous ont pas paru offrir, soit la précision,
soit la garantie nécessaire à l'étude des sensations liminaires, tout
particulièrement pour les temps très courts.
Nous avons choisi comme données essentielles de l'appareil à
établir les conditions suivantes :
1° Application sur le sujet d'une pression de valeur constante et
rigoureusement mesurée. — Pour y parvenir nous avons réalisé le
contact sur le sujet au moyen d'un organe approprié, dénommé Con-
tacteur, porté par le bras d'un fléau de balance dont l'autre bras
reçoit des contrepoids nécessaires à l'obtention de l'exacte pression
requise. Cette balance, dont le bras contacteur repose librement sur
un arrêt, dans la position horizontale, est animée d'un mouvement
de descente régulier, de vitesse telle que les phénomènes d'inertie
sont négligeables.
2(; Application de cette pression pendant une durée ayant pour
point de départ le moment précis de Ventrée en contact. — ■ II nous a
semblé que, pour assurer cette précision de la durée du contact, le
seul moyen était d'en faire commander le départ par les organes et
l'action même du contact. Le contacteur dans sa position normale
forme interrupteur d'un circuit sur lequel est branché un chrono- 172 NOTES ET REVUES
mètre (d'Arsonval ou Hipp). Dès l'entrée en contact, le jeu de cet
interrupteur actionne le chronomètre. A la fin de la course réglant
la durée de l'excitation demandée, l'aiguille de ce chronomètre ferme
un autre circuit qui provoque instantanément par relevage la sépa
ration entre le contacteur et le sujet. La position initiale de l'aiguille
du chrononiètre règle donc la durée de la pression.
3° Possibilité d'excitations en nombre indéfini strictement sur le
H
IL.-.:
Fig. 1. Fig. 2.
même point. -- Cette possibilité résulte de l'admission dans une posi
tion exclusive, au repos, des organes de contact, et de la précision
mécanique de la descente.
Avant de reprendre en détails les agencements réalisant chacun
de ces points, décrivons brièvement le corps de l'appareil qui les
supporte.
Ce bâtis (V. fig. 1 et 2), est composé de deux parties ; 1° Un pied
en forme d'étrier (E), sur lequel est fixé un fût vertical ( J), et 2° Un
plateau (I), surmonté d'une crosse (H), et relié au fût par un tube
coulissant (G), à l'intérieur ; ces deux derniers organes sont en prise
par une crémaillère manœuvrée par un volant. On peut donc à vo
lonté régler la hauteur du plateau par rapport au pied, c'est-à-dire
faire varier l'espace d'admission suivant les formes du sujet. Tous
ces organes sont massifs et solidement assis de manière à donner à
l'ensemble la stabilité nécessaire. ET ME1FREID-DEVALS. APPAREIL POUR SENSATIONS TACTILES 173 BARON
ORGANES DE CONTACT
Les organes de contact comportent le contacteur proprement dit
et le porte contacteur (V. flg. 3 et 4), ce dernier est solidaire du fléau
Fig. 3.
gauche de la balance. Le contacteur (C) est constitué par une épingle
métallique très légère ' maintenue dans une position rigoureu
sement verticale à travers les deux plateaux horizontaux d'un
boitier, dit boitier de l'épingle (B). Les orifices de ces plateaux sont
tels que l'aiguille peut subir un faible déplacement
vertical de bas en haut (un dixième de millimètre en:>
viron), sans frottement appréciable ni désaxement.
Au-dessus de la tête platinée de l'épingle se trouve
un tube dit Tube de Contact (L) fermé à sa base par
deux plots semi- circulaires {bu 62), isolés l'un de l'au
tre. Ces plots forment interrupteur du circuit intéres-
sant d'un le poids chronomètre. toujours inférieur Disons à de l'ordre suite que des l'aiguille pressions du liminaires contacteur, re
cherchées, viendra, lors du contact, par l'application de sa tête
platinée sur les deux plots, fermer le circuit du chronomètre. Le
fléau gauche est maintenu dans une position horizontale, et par
conséquent le contacteur dans une verticale, grâce à un
crochet d'arrêt dit Crochet de Relevage (A), qui, on le verra plus
loin, peut transmettre à l'ensemble le mouvement de relevage»
1. On peut se servir d'un jeu d'épingles de poids différent suivant la va
leur liminaire des régions à explorer. 174 NOTES ET REYUES
DISPOSITIF DE RÉGLAGE DE LA PRESSION
Pour la commodité de la manœuvre, on a pris pour principe opé
ratoire d'établir une différence préalable constante entre les bras
du fléau (F), offrant en faveur du bras gauche, portant le contacteur,
un excédent de pression supérieur à la pression à exercer. Cette
pression est ramenée à celles requises pour chaque opération par la
contrepression de cavaliers apposés sur le fléau droit.
La différence constante entre les deux bras résulte, d'une part,
du poids du contacteur et du porte- contacteur fixé sur le fléau
gauche, et d'autre part, du poids d'un curseur à vis (S), placé à
l'extrémité du bras droit. On peut faire varier le poids et l'emplace
ment de ce curseur. C'est grâce à lui, qu'on règle la différence cons
tante pour les différents ordres d'opération que l'on a à effectuer.
Cette différence est rigoureusement mesurée : 1° par un équilibrage
préalable du fléau par simple déplacement du curseur ; 2° par l'ap
position sur le bras gauche du fléau d'un cavalier augmentant la
pression de ce d'une valeur égale à la différence constante re
cherchée ; 3° par le nouvel équilibrage de l'ensemble grâce à un nou
veau déplacement du curseur.
Le cavalier étant enlevé, le bras gauche du fléau, reposant sur le
crochet de relevage, exerce donc une pression virtuelle égale à la
valeur de la différence constante. Cette valeur est ramenée à celle
de la pression recherchée par l'apposition sur le bras gauche de caval
iers appropriés. On opère donc dans des conditions aussi rigou
reuses que celles offertes par une balance de précision. Disons que
ce réglage préalable, recommandé en vue de toute opération est
nécessaire lors du changement de l'aiguille contacteur (en vue d'opé
rations pour des valeurs liminaires différentes). Faisons remarquer
également que, lors du contact, la pression exercée par la balance se
trouve diminuée du poids de l'épingle contacteur, le sujet n'en
supporte pas moins la somme de cette pression ainsi diminuée et de
celle exercée par l'épingle contacteur, somme égale à la pression
virtuelle initiale au départ ; ce fait ne modifie donc en rien les con
ditions d'équilibrage préalable.
MÉCANISME DE DESCENTE
Les organes de descente sont fixés à une pièce en forme de T ren
versé. L'axe vertical de ce T (T), peut coulisser verticalement dans
des orifices ménagés à cet effet dans la crosse et le plateau du bâtis.
A l'extrémité inférieure de cet axe est fixée l'armature (D), sur la
quelle repose le crochet de relevage. Le bras droit du T supporte le
plateau (p), sur lequel repose le couteau (g) de la balance. La des
cente de cet ensemble est effectuée sous l'action de la pesanteur
dont on peut régler l'importance par l'adjonction de poids conve
nables. Elle est réduite de manière à donner une vitesse de chute ■
BARON ET MEIFRE1D-DKVALS. APPAREIL POUR SENSATIONS TACTILES 175
très lente1 et régulière par une démultiplication actionnant
le régulateur à ailettes (r). Il est nécessaire de préciser dès à présent
que, aussitôt après l'entrée en contact avec le sujet, la descente de
ce dispositif est automatiquement arrêtée de manière à immobiliser
le plateau de la balance 2.
DISPOSITIF DE RÉGLAGE DE LA DURÉE D'APPLICATION
Ce dispositif comporte des agencements mécaniques en liaison
avec différents circuits électriques (V. flg. 6, 7, 8).
1° Circuit de contact (circuit X) (V. fig. 6). — C'est ce circuit
qui provoque la mise en application
du chronomètre au moment de l'en
trée en contact.
a) Agencement mécanique.. — Nous
avons décrit plus haut comment le
contacteur et le porte-contacteur
constituent un interrupteur fermant
un circuit lors de l'application de
la tête de l'épingle sur les plots du
tube de contact. Voici comment
le courant est acheminé jusqu'à Fig. 5.
ces plots. Le plateau de la balance
est muni sur chacun de ses côtés
d'une borne horizontale formant cuvette à mercure (V. flg. 5,
mi, mt). De chaque côté du bras gauche du fléau est fixée une
barre conductrice rigide (nt, n2), isolée du fléau; chacune de ces
barres est, par une extrémité, en contact avec l'un des plots et, par
l'autre extrémité, vient plonger, suivant l'axe de l'arrête du couteau
1. Notre idée était de communiquer à l'ensemble des organes de contact
un mouvement de descente assez lent pour que la force d'inertie pût être
considérée comme pratiquement négligeable et la valeur de la pression
comme pratiquement constante pendant toute la durée de son application.
Dans le choix de cette vitesse d'application, il faut cependant tenir compte
de deux faits, à savoir que : 1° pour des vitesses très lentes il pourrait y avoir
imprécision du point de départ de la durée de contact, surtout lorsqu'on
agit sur une surface déformable comme la peau, et que 2° au delà d'une
certaine limite, les seuils de la sensibilité à la pression s'élèvent sensible
ment à mesure que diminue la vitesse d'application, ceci abstraction faite
de la fcrce d'inertie.
2. En réalité, étant donnée l'instantanéité du passage du courant dès la
connexion entre les deux plots par le contact de l'épingle d'une part et par
la lenteur de la vitesse de cnute d'autre part, il pourrait se produire un dé
part du chronomètre avant que la pression totale ait achevé de s'ext rcer.
L'appareil étant immobilisé à ce moment prématuré, la pression exercée
pouirait ne pas être correcte. Pour éviter une telle éventualité, le circuit
commandant la descente, fermé simultanément avec le circuit du chrono
mètre, n'agit sur les organes d'arrêt que par l'intermédiaire d'un relais, dont
le retard est d'un demi-centième de second , retard constant assurant la
totalité de la pression. 176 NOTES ET REVUES
de la balance, dans le mercure que contient la borne qui le concerne.
Le contact entre cette borne et le mercure a lieu sur l'axe même
d'oscillation du couteau. Dans ces conditions, l'oscillation du fléau
ne rencontre qu'une opposition négligeable.
b) Description du circuit. — Supposé partant du pôle positif de
la source (V), le courant passe par la borne cuve à mercure (m2) ;
par la barre conductrice correspondante (/tt) et par le plot (b2) ; si
l'épingle est en contact, le courant chemine par le plot ( &,), la barre ( n%)
et la borne-cuve (wt). De là, après avoir traversé la bobine d'un
relais (/•), dont on verra plus loin l'usage, il se rend à la (e),
commandant le chronomètre {chr), et de là retourne au pôle négatif
de la source.
Fig. 6.
2° Circuit d'arrêt de la descente (circuit Y) (V. flg. >). — Ce
circuit, commandé simultanément avec le précédent, mais d'action
retardée d'un demi centième de seconde, immobilise les organes de
descente au moment du contact.
*
Fig. 7.
a) Agencement mécanique. — Ainsi que nous l'avons dit, tout le
dispositif de descente (c'est-à-dire le T, les organes qu'il supporte,
balance et support du contacteur) est arrêté dans son mouvement
dès l'instant où le contact à pression totale est exercé sur le sujet. BARON ET MEIFREID-DEVALS. APPAREIL POUR SENSATIONS TACTILES 177
Mécaniquement cet arrêt est assuré par l'engagement d'un ergot (k),
sur la dernière roue dentée d'un mécanisme de multiplication. L'en
gagement de cet ergot est provoqué par l'excitation d'un électr
oaimant (K).
b) Description du cirruit. — Le courant étant issu du pôle positif
passe par un interrupteur constitué par l'armature (o) du relais (r),
mentionné plus haut (r), puis par la bobine d'arrêt, et de là retourne
au pôle négatif de la source. On voit donc que la fermeture de ce
circuit sera commandée par celle du circuit de contact excitant la
bobine de relais. L'interrupteur de ce relais est disposé de manière
à ne fonctionner qu'un demi centième de seconde après le passage
du courant.
Circu.lt -/>
3° Circuit de p.elevage (circuit Z) (V. fig. 8). — C'est ce circuit
qui provoque la séparation brusque entre le contacteur et le sujet
au moment précis où l'aiguille du chronomètre a atteint l'extrémité
de la course qu'on lui a fixée.
a) Agencement mécanique. ■ — Dans sa position normale, le fléau
de la balance est maintenu horizontale
ment par son appui sur le crochet de
relevage. Ce crochet est surmonté d'une
masse pyramidoïdale (P), reposant dans
un logement de forme identique (D),
logement fixé sur l'axe vertical du T. Au-
dessus de ce logement et par conséquent
delà tête de la masse pyramidoïdale est
Fig. 9. disposé l'électro- aimant de relevage (R).
Lorsque ce dernier est excité il attire à
lui la masse pyramidoïdale et, par l'action du crochet, relève le
bras gauche du fléau, provoquant ainsi la séparation instantanée du
contacteur d'avec le sujet.
Par ailleurs le chronomètre est muni d'un petit interrupteur à
mercure agencé de manière à fermer le circuit lorsque l'aiguille du
chronomètre vient en fin de course heurter sa palette de contact '.
1. Etant donnés les voltages qu'on peut être amené à employer pour pro
voquer un relevage absolument immédiat des organes contracteiu1, l'emploi
l'année psychologique, xxiv. 12 178 NOTES ET BEVUES
I)) Descripikn du circuit. — Le courant issu du pôle positif passe
par l'interrupteur à mercure du chronomètre, par l'électro- aimant
de relëvage et retourne à l'autre pôle de la source. Le circuit n'est
donc fermé que lorsque l'aiguille du chronomètre vient à fin de
course fermer l'interrupteur à mercure.
DISPOSITIF PERMETTANT LA RÉPÉTITION
DES EXCITATIONS SUR UN MÊME POINT
Quelle que soit la valeur de la pression donnée aux organes de
contact, le contacteur à chaque opération revient en contact sur
le même point d'un sujet immobile. Eh effet, l'aiguille contacteur
guidée par les entretoises ne peut être désaxée. Par ailleurs le fléau
de la balance ne peut se mouvoir que dans un seul plan vertical.
Pour assurer la meilleure sensibilité de la balance le couteau repose
librement sur son plateau ; on pourrait peut-être penser qu'au cours
d'une opération ce couteau vienne à se déplacer légèrement. Il n'en est
rien ; d'une part, le plateau reçoit le couteau à l'intérieur d'un
dièdre et d'autre part le fléau gauche ne peut occuper dans le crochet
de relevage qu'une seule position. Ce crochet lui-même, après chaque
retombée, ne peut occuper qu'une position grâce à l'encastrement
rigoureux de la masse pyramidoïdale dans son logement.
FONCTIONNEMENT DE L'APPAREIL
Pour la compréhension du fonctionnement de l'appareil nous
allons décrire une opération.
Supposons qu'il soit demande de provoquer une excitation de
10 centigrammes, pendant cinq centièmes de seconde, et supposons
également que les régions à examiner soient d'un ordre liminaire
supérieur à 5 centigrammes. L'aiguille contacteur devra donc être
d'un poids inférieur à cette limite ; nous prendrons une aiguille de
4 centigrammes.
des interrupteurs généralement employés avec les chronomètres présentent
des inconvénients. Dans ceux-ci, en effet, les pôles de l'interrupteur sont
constitués, d'une part, par un godet à mercure, d'autre part, par un petit
levier à bascule pouvant plonger dans le mercure. Le couvant passe par l'axe
de ce levier très léger qui repose seulement par deux pointes à l'intérieur de
leur coussinet. Ces pièces doivent être à jeu très libre de façon à éliminer
toute résistance mécanique ; un tel passage pour le courant est tout à fait
défectueux. Dès que la tension atteint quelques volts, il y a production
d'étincelles, oxydation des pièces, et au bout de peu d'expériences l'inte
rrupteur est hors d'usags. Ceci nous a amené: à établir un interrupteur
(V. fïg. 9)i dans lequel le: Levier (l) et son axe sont indépendants du circuit ;
lt levier se termine par deux pointes qui, lors du, rabattement par l'aiguille
du chronomètre, viennent connecter deux cuvettes àmercure (j1,./2), no
rmalement isolées l'une de l'autre. Dans ces conditions la valeur du voltage
n'a aucune, conséquence sur la consLrvation et le fonctionnement des pièces
mécaniques. ■
ET ME1FREID-DEVALS. APPAREIL POUB SENSATIONS TACTILES 179 BARON
PRÉPARATION
Réglage de la pression. — Le porte contacteur étant muni de
l'aiguille de 4 centigrammes, on réalise l'équilibre par le déplace
ment du curseur.
La différence constante en faveur du fléau gauche que nous vou
lons établir devant être supérieure à la pression à exercer, nous lui
donnerons par exemple une valeur de 30 centigrammes (ce qui per
met des variations d'opération de 0 à 20 de pression).
Pour réaliser cette différence constante on apposera, sur la division
médiane du bras gauche, un cavalier de 60 équivalent
à 20 centigrammes à la pointe du contacteur *. Ce cavalier étant
placé on réalisera le nouvel équilibrage de la balance par un dépla
cement convenable du curseur. (Pour permettre toutes ces opérations
d'équilibrage, le crochet de relevage peut-être amené en- dessous de
sa position normale, laissant un jeu suffisant aux oscillations du
fléau). Le dernier équilibrage réalisé, le crochet de relevage sera
ramené ä sa position correcte, et le cavalier sera enlevé. Le bras
gauche du fléau reposera donc sur le crochet avec une pression de
öO centigrammes.
Nous avons à opérer une pression de 10 centigrammes. Pour r
amener le système à cette on apposera sur la division du
bras droit correspondant à l'emplacement de l'aiguille sur le fléau
gauche, un cavalier de 20 centigrammes.
Les dispositifs de pression sont réglés.
Réglage de la durée. — L'interrupteur du circuit de relevage (Z) est
placé sur le cadran du chronomètre de telle façon que, lorsque les
pointes viendront en contact avec le mercure, la palette inférieure
se trouve correspondre exactement à la division 0 du cadran.
L'aiguille sera ramenée en arrière à une division correspondant à
5 centièmes de seconde.
SITUATION DES CIRCUITS AVANT LA MISE EN MARCHE
DE L'APPAREIL
Circuit de contact {x). — Ce circuit est ouvert ; les plots du tube
de contact n'étant pas en connexion.
Circuit d'arrêt de la descente (y). — Le circuit de contact étant
ouvert, le circuit d'arrêt est également ouvert.
Circuit de relevage {z). — L'interrupteur de relevage n'étant pas
fermé, ce circuit est ouvert.
i. Opération indirecte nécessitée par la disposition matérielle de l'ap
pareil.